Diseño de un plan de mantenimiento para las unidades generadoras en rehabilitación de casa de máquinas I (página 2)

3.1.15.4 Mantenimiento Predictivo Esta clase de mantenimiento se basa en predecir la avería antes de que esta se produzca. Se trata de conseguir adelantarse a la avería o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones óptimas.

Para conseguir esto se utilizan herramientas y técnicas de monitorización de parámetros físicos fundamentalmente como por ejemplo: vibraciones, ruidos, temperaturas, etc.

La implantación de un programa de mantenimiento predictivo se justifica en aquellas empresas donde los paros imprevistos de la maquinaria ocasionan grandes pérdidas (industrias papeleras, farmacéuticas) o donde sea desea un alto nivel de seguridad (industrias de aviación, automóviles), ya que representa una elevada inversión inicial en equipos de termografía y analizadores de vibraciones así como en personal capaz de interpretar los datos que generan estos equipos.

3.1.16 Plan de Mantenimiento Es una herramienta que agrupa todas las actividades de mantenimiento que deben ser realizadas en un sistema, en el plan de mantenimiento generalmente estas actividades se especifican con detalles que las caracterizan según su naturaleza y periodo de realización con el fin de facilitar una futura programación de actividades para conseguir la operación del sistema con más fluidez y menor indisponibilidad posible al sistema.

La ocasión perfecta para diseñar un buen mantenimiento programado que haga que la disponibilidad y la fiabilidad de una planta industrial sean muy altas, es durante la construcción de ésta. Cuando la construcción ha finalizado y la planta es entregada al propietario para su explotación comercial, el plan de mantenimiento debe estar ya diseñado, y debe ponerse en marcha desde el primer día que la planta entra en operación. Perder esa oportunidad significa renunciar a que la mayor parte del mantenimiento sea programado, y caer en el error (un grave error de consecuencias económicas nefastas) de que sean las averías las que dirijan la actividad del departamento de mantenimiento.

3.1.16.1 Tipos de planes de Mantenimiento Se puede de forma general decir que más que tipos básicos de planes de mantenimiento podría entenderse mejor como etapas del desarrollo de un plan de mantenimiento ya que observaremos que a medida que se acumula más experiencia con un determinado equipo podemos adecuar el plan de mantenimiento para que sea más eficiente y confiable a la hora de cumplir con su objetivo.

Entre los tipos de planes de mantenimiento se tienen:

· Plan de Mantenimiento basado en las recomendaciones del fabricante: Este plan de mantenimiento es utilizado principalmente cuando los equipos a los que se les diseña el plan de mantenimiento son nuevos o acaban de ser entregados a los operadores, por lo que estos, generalmente no tienen experiencia en la operación del equipo o no se dispone de herramientas como los historiales de datos de operación, factores que pudieran analizarse para basar las actividades en función de los resultados de dichos análisis de manera que el plan pudiese ajustarse más a la realidad de las necesidades de mantenimiento del equipo. Básicamente este plan radica en actividades señaladas por los fabricantes a través de cursos de capacitación al personal operador y manuales.

· Plan de Mantenimiento basado en instrucciones genéricas y experiencia de los técnicos: Éste tipo de plan de mantenimiento podría considerarse como la evolución o madurez del plan de mantenimiento antes mencionado (basado en recomendaciones del fabricante) ya que consta en no solo tomar en cuenta las instrucciones establecidas para el mantenimiento por los fabricantes, sino que también se analiza las características operacionales pertenecientes a cada equipo conseguidas a través de la observación directa del funcionamiento de los equipos, otra forma de definir este plan de mantenimiento sería diciendo que es el plan resultante de la experiencia adquirida por los operadores al trabajar en el equipo durante cierto tiempo.

· Plan de Mantenimiento basado en RCM: El RCM o Reliability Centered Maintenance (Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad). Es una metodología para el desarrollo de un plan de mantenimiento basada en el análisis de fallos de la instalación. De los tres tipos de planes mencionados en esta investigación, basar un plan de mantenimiento en un exhaustivo análisis de fallos es sin duda la que mejores resultados puede dar, pues estará orientado a evitar los fallos que pueda tener la instalación.

Cuando se habla de RCM o de la implementación de RCM se tiende a pensar en una metodología compleja y de difícil aplicación, nada más lejos de la realidad, con pocos recursos pero con un buen conocimiento de la instalación y algo de tiempo se puede desarrollar esta metodología y beneficiarse de sus excelentes resultados.

CAPÍTULO IV:

MARCO METODOLÓGICO

4.1 Tipo y Diseño de la Investigación 4.1.1 Según el Tipo de la Investigación Para la realización de esta investigación se utilizó un tipo de investigación Exploratoria y Evaluativa, ya que es necesario conocer, recopilar, explorar, registrar y analizar toda la información correspondiente e interpretar la naturaleza actual en la que se encuentra Casa de Máquinas I, para la realización del Plan de Mantenimiento de la Unidades Generadoras Rehabilitadas.

Comúnmente, se emplea este tipo de investigación en el inicio de cualquier proceso científico, cuando se quiere explorar algún tópico que ha sido tratado escasamente, por no tener mucha información sobre el o porque no se dispone de medios para llegar a mayor profundidad.

Es del tipo Evaluativa porque surge de la necesidad de diagnosticar el estado actual de las actividades que se realizan en la Unidad, con el fin de documentar los procedimientos más importantes para la toma de decisiones y la forma como se están haciendo y las posibles correcciones que se podrían implementar.

4.1.2 Según el Diseño de la Investigación De acuerdo al tipo de Investigación planteado, el diseño de la investigación es de Campo y Documental ya que, según Balestrini (2006) "Estos diseños permiten establecer una interacción entre los objetivos y la realidad de la situación de campo; observar y recolectar datos directamente de la realidad, en su situación natural; profundizar en la compresión de los hallazgos encontrados con la aplicación de instrumentos; y proporcionar al investigador una lectura de la realidad objeto de estudio más rica en cuanto al conocimiento de la misma, para plantear hipótesis futuras en otros niveles de investigación", (p 132).

También es de tipo Documental debido a que la fuente primaria de información son documentos el cual nos ayuda a la interpretación de los diversos manuales y el interés del investigador, es analizarlos como hechos en sí mismos o como documentos que brindan información sobre hechos, estamos en presencia de una investigación que podemos tipificar como de documental.

4.2 Técnicas e instrumentos de recolección de datos Entre las técnicas e instrumentos de recolección de datos en esta investigación debemos destacar las siguientes:

· Observación Directa: Constituye la principal fuente de información, ya que permitió visualizar, conocer, corroborar y evaluar de primera mano cada una de las actividades y equipos a estudiar. Se realizaron visitas e inspecciones a los Equipos principales de la unidad con el fin de observar las condiciones en las que se encuentran operando en la actualidad.

· Entrevistas no Estructuradas: Para facilitar la obtención de información, opiniones, referencias y conocimientos técnicos, se realizaron entrevistas no estructuradas al personal que labora en el Departamento de Mantenimiento Instrumentación y Control Macagua, que permitieron la familiarización y la obtención de información necesaria, precisa y detallada de las actividades que se deben realizar en esta área para un mejor estudio del problema.

· Revisión Documental: Se revisaron textos, normas, catálogos, informes técnicos y manuales emitidos por el fabricante de los equipos, para la comprensión y entendimiento de los equipos principales del departamento. Este estudio permitió definir los lineamientos para mejorar el diseño del plan de mantenimiento para las unidades generadoras rehabilitadas de casa de máquinas I.

· Mesas de Trabajo: Se realizaron reuniones con los expertos en el área de mantenimiento de la Unidad de Instrumentación y Control con la finalidad de generar una lista de actividades de mantenimiento para cada uno de los equipos principales del departamento, de este modo depuramos dicha lista dejando las actividades de mayor importancia y con mayor envergadura.

4.3 Población y Muestra Para el desarrollo de la investigación y el logro de los objetivos, la población de estudio estuvo constituida por las Unidades Generadoras de Electricidad ubicadas en Casa de Máquinas I; esta población o universo de estudio estuvo conformada por seis (6) Unidades Generadoras.

De manera que las características de esta población son pequeña y finita, y en vista que son estructuras mecánicas que funcionan de igual manera se tomó como unidad de estudio la Unidad Generadora número 5 y la Unidad Generadora número 6 que son las únicas que se encontraban totalmente rehabilitadas dentro de la Casa de Máquinas.

Población: Para esta investigación la población estuvo conformada por 6 unidades generadoras tipo Francis en Casa de Máquinas I.

Muestra: Se tomaron para el estudio de esta investigación la muestra que son las Unidades Generadoras UG6 y UG5 que son las únicas que se encontraban totalmente rehabilitadas y en óptimas condiciones para el desarrollo de la investigación.

4.4 Procedimiento Metodológico

· Evaluar la situación actual de las condiciones operacionales de los equipos responsabilidad del Departamento de Mantenimiento Instrumentación y Control Macagua.

Se observó de manera directa el resultado de proceso de rehabilitación de las unidades generadoras; plasmando el resultado en un análisis detallado de dicha observación. El análisis se apoyó en información derivada de las revisiones documentales y de las entrevistas no estructuradas que se realizaron al personal involucrado con dicho proceso.

· Recopilar información existente en los manuales de los equipos entregados por el fabricante al Departamento de Mantenimiento Instrumentación y Control Macagua (MICM).

Se revisaron los manuales emitidos por el fabricante de los equipos, para la comprensión y entendimiento de los equipos principales del departamento. Esta revisión fue de mucha importancia ya que se conoció de manera más específica el funcionamiento de cada uno de los equipos que están siendo sometidos al estudio y diseño del mantenimiento. También se revisaron manuales de mantenimiento de Casa de Máquinas II y III, los cuales sirvieron de gran ayuda para guiarnos en los componentes que conforman la Unidad Generadora.

· Analizar información emitida por el personal de la gerencia y mantenedor que labora dentro del Departamento de Mantenimiento Instrumentación y Control Macagua (MICM).

Se realizaron mesas de trabajo con el personal experto en mantenimiento de CORPOELEC, que permitieron recopilar toda la información de manera detallada de cómo se llevan a cabo los Mantenimiento dentro la Empresa y los lineamientos que se deben seguir a la hora de su ejecución, también se extrajo en una lista los distintos componentes e instrumentación que contienen la excitatriz y el gobernador, de este modo podemos estar más familiarizados con cada uno de los equipos.

· Analizar el funcionamiento de los equipos de mayor criticidad de las unidades generadoras en el proceso de generación de energía eléctrica.

Se logró revisando los planos del Complejo Hidroeléctrico y recolectando información de los manuales de las unidades generadoras; destacando los elementos involucrados en las diferentes etapas de generación, su relación con el proceso de rehabilitación y las partes que conforman cada equipo.

· Determinar las actividades de mantenimiento de los equipos críticos de una unidad generadora.

Se diseñaron tablas descriptivas donde se ordenaron y clasificaron por equipo las actividades de mantenimiento que requieren las unidades. Se creó un grupo de trabajo con el personal del Departamento de Instrumentación y Control Macagua, para analizar las actividades que recomiendan los fabricantes de los equipos y determinar cuáles serán las pertinentes para un plan de mantenimiento que se ajuste a las necesidades de la empresa y los equipos.

· Diseñar las Instrucciones de trabajo para las unidades rehabilitadas en casa de máquinas I.

Se diseñaron las instrucciones de trabajo con la ayuda de los experto en el área, ya que los mismo facilitaron toda la información pertinente para la elaboración de las instrucciones de los equipos en rehabilitación, donde se puede observar desde el equipo de protección que se debe usar el personal mantenedor a la hora de realizar el mantenimiento, hasta los pasos a seguir para realizar el mantenimiento de cada uno de los diferentes equipos involucrados.

· Elaborar un de Plan de Mantenimiento para los equipos críticos del Departamento de Mantenimiento Instrumentación y Control Macagua (MICM).

Se diseñó un formato único en el cual se detallaron las actividades caracterizadas en la fase anterior especificando la naturaleza de cada una de ellas, así como la periodicidad de su ejecución. Con la información que se obtuvo en los objetivos anteriores, sirvió de ayuda para completar cada uno de los parámetros dentro del plan de mantenimiento. Esto se contrastó con los requisitos exigidos por el fabricante de la unidad en lo relativo al mantenimiento.

CAPÍTULO V:

ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

5.1 Descripción de la situación actual operacional y de rehabilitación de la Casa de Máquinas I 5.1.1 Descripción del proceso de rehabilitación y su situación actual En abril de 2005 la empresa CVG EDELCA, contrata los servicios de INELECTRA para que inicie un estudio denominado "Definición de Estrategia para la Operación Futura de Macagua I", que dejo como resultado que el equipamiento electromecánico principal de la Central contaba con una vida remanente de aproximadamente 50.000 horas de operación, y los equipos secundarios auxiliares y de supervisión, habían superado su vida útil promedio, manifestando baja mantenibilidad, principalmente por la escasez de repuestos, además del riesgo inherente por el deterioro natural de los equipos y componentes. Por lo que se determinó que la alternativa más conveniente era la rehabilitación de las unidades generadoras de la Casa de Máquinas I y sus sistemas.

Los resultados del estudio previamente mencionado se evidenciaron luego en el "Análisis de la Frecuencia de Fallas en Unidades Generadoras de la Central Hidroeléctrica "Antonio José de Sucre" año 2001-2013, realizado por el Departamento de Ingeniería de Mantenimiento de Planta Macagua y el Centro de Investigaciones Aplicadas (CIAP) en 2013.

Grafico 1 Diagrama de Pareto de Fallas de CM1 2001-2013 Fuente: Archivo técnico CM2 Macagua Se puede observar en el diagrama del Grafico 1, que los Sistemas que han presentado mayor cantidad de fallas en la CM1 a la fecha son: generador, transformador, compuerta de toma, gobernador y excitatriz. Siendo todos estos equipos considerados medulares en el proceso de generación eléctrica.

Los trabajos de rehabilitación serían supervisados por la operadora EDELCA actualmente filial de CORPOELEC y ejecutados por la empresa IMPSA. Los objetivos de este proyecto contemplaban, incrementar la potencia nominal (Mw) de seis (6) Unidades Generadoras, extender en 25 años la vida útil de todo el equipamiento, disminuir los costos de operación y mantenimiento y crear un parque tecnológico, a través de la construcción de laboratorios, que en su primera fase permitiría realizar ensayos de máquinas hidráulicas y ensayos electromagnéticos, asociados a las actividades medulares de la empresa.

Según el programa inicial de ejecución del proyecto de rehabilitación, para el año 2011, estaba proyectada la entrega de tres (3) unidades generadoras rehabilitadas, con una nueva capacidad de 80 Mw cada una, para el mes de febrero de 2011, la capacidad instalada de generación de la casa de máquinas I, estaba limitada, con dos (2) unidades generadoras de 60 Mw cada una indisponibles por rehabilitación y cuatro (4) unidades en operación sin rehabilitar, dejando a la casa de máquinas I, con una capacidad instalada de 240 Mw; 120 Mw menos de lo planificado en el Proyecto de Rehabilitación para ese año.

En el mes de mayo de 2012, el proyecto de rehabilitación hace entrega de la primera unidad de generación rehabilitada (UG5), la cual tuvo una ejecución de tres (3) años continuos desde su indisponibilidad (06 de abril de 2009), logrando la incorporación de 80 Mw al sistema interconectado, permitiendo una capacidad total instalada de generación en casa de máquinas I de 320 Mw, seguidamente en el año 2014 se hace la entrega de la unidad generadora (UG6), ya rehabilitada dejando ahora a la casa de máquinas con una capacidad instalada de 400 Mw, en resumen actualmente tenemos: Dos (2) unidades rehabilitadas de 80 Mw, cuatro (4) unidades por rehabilitar, según la planificación del proyecto de rehabilitación para este año se tenía previsto una generación total en casa de máquinas I de 480 Mw.

Desde el punto de vista financiero, el contrato inició con un monto básico de US$ 222.556.975,00, (DIR-8652), y al cierre del Addendum N° 7 (DIR- 9906), ascendió a US$ 343.059.202,48, lo que considera el incremento de los montos básicos, escalación e imprevistos, del 54,14%.

5.1.2 Diagnostico de Fallas A continuación se presenta un diagnóstico de las fallas encontradas en la Unidades Generadoras, con la ayuda del Diagrama Causa – Efecto o Diagrama de Ishikawa se puede identificar, clasificar y poner de manifiesto posibles causas, tanto de problemas específicos como de características de calidad, ilustra gráficamente las relaciones existentes entre un resultado dado (Efectos) y los factores (Causas) que influyen en dicho resultado. Seguidamente se presenta un Diagrama Causa – Efecto para las Malas Condiciones de las Unidades Generadoras Rehabilitadas de Casa de Máquinas I, en el cual se identifica y define con exactitud la situación que se quiere analizar.

Se procede a identificar las categorías que conforman el diagrama, es necesario definir los factores o agentes que dan origen a la situación estudiada, evento, fenómeno o problema que se quiere analizar y que hacen que se presente de una manera determinada. Cada categoría está identificada en el diagrama y se ubica independientemente:

a. Mano de Obra b. Método c. Material d. Maquinaria Planteadas estas categorías se procede a identificar cuáles serían las causas principales que darían origen a una falla en esa área:

a. Mano de Obra

ü Personal

ü Escases de Personal

ü Contrato Colectivo

ü Ausentismo por razones Personales b. Métodos

ü Falta de documentación

ü Incumplimiento del Plan de Mantenimiento

ü Falta de Plan de entrenamiento del Personal c. Material

ü Disponibilidad Inmediata de Repuestos

ü Falta de Herramientas de trabajo

ü Dependencia con la contratista

ü Almacén d. Maquinaria

ü Falta de entrenamiento

ü Poco conocimiento de las nuevas unidades

EL PRESENTE TEXTO ES SOLO UNA SELECCION DEL TRABAJO ORIGINAL.
PARA CONSULTAR LA MONOGRAFIA COMPLETA SELECCIONAR LA OPCION DESCARGAR DEL MENU SUPERIOR.